اخبار مرکزداده مطالب ویژه نقد و بررسی

مدل‌های قابلیت اطمینان در سیستم‌های برق

 

سطح دسترسی به سیستم کسب و کار، به شدت تحت تاثیر کیفیت سیستم ورودی اصلی برق AC قرار دارد. میزان تاثیر کیفیت برق بر سیستم کسب و کار به عوامل متعددی بستگی دارد که عبارتند از:

  1. کیفیت برق
  2. توقف عملکرد و خاموشی ناشی از عوامل غیرمرتبط با برق
  3. توانایی سیستم کسب و کار در بازیابی پس از مشکلات برق

این عوامل تا حدی زیادی در مکان‌های مختلف و کسب و کارهای مختلف، متفاوت هستند. در نتیجه نمی‌توان اظهار نظرهای کلی در مورد اثرگذاری برق بر میزان دسترسی در فرایند کسب و کار داشت. با این حال، می‌توان مشکلات مشخصی از یک مکان و کسب و کار مشخص را بررسی کرده و تاثیرات کمّی مشکلات برق بر عملکرد آن کسب و کار را شناسایی کرد.

این مقاله، اجزای مورد نیاز در شبیه‌سازی کیفیت برق را توضیح داده و در این حین، بر حوادثی تمرکز کرده که به خرابی تجهیزات فناوری اطلاعات منجر می‌شوند. از میان سه عامل فوق، در این مقاله تنها بر عامل اول پرداخته می‌شود. عامل دوم و سوم و مشکلات کلی دسترسی در فرایند کلی کسب و کار، موضوع مقاله‌ی جداگانه است.

سیستم توزیع برق

به منظور درک سیستم توزیع برق، این سیستم به چهار سطح زیر تجزیه می‌شود:

جدول 1: چهار سطح توزیع برق

سطح توزیع برق

تجهیزات

توزیع عمده‌ی برق

نیروگاه برق

برق ناحیه

خطوط فشار قوی

شبکه توزیع

خطوط برق محلی

تجهیزات مصرف کننده

کابل‌کشی ساختمان

 

خرابی در هر یک از این سطوح، می‌تواند به خرابی در عملکرد تجهیزات در محل استفاده‌ی کاربر بیانجامد. در قسمت بعد، مشکلات متداول در هر سطح توضیح داده می‌شود.

دلایل مشکلات برق

برق AC دارای نواقصی است. مشکلات و نواقص برق AC را می‌توان در هارمونیک، اعوجاج، فرورفتگی ولتاژ (کاهش در دامنه ولتاژ مؤثر برای مدت کوتاه)، برآمدگی ولتاژ (افزایش لحظه‌ای ولتاژ)، RF و غیره خلاصه کرد. خوشبختانه، تجهیزات اطلاعاتی در برابر اکثر این مشکلات مقاوم و ایمن هستند. ارجاعات مطرح شده در مورد کیفیت برق و دفعات بروز این مشکلات، اکثرا گمراه‌کننده هستند زیرا بیشتر این موارد، شامل آن دسته از مشکلات برق که بر تجهیزات اطلاعاتی تاثیر ندارند، نیز می‌باشند.

برای بحث مفصل در مورد تاثیر مشکلات برق بر تجهیزات اطلاعاتی، باید ابتدا مشکل را به عنوان وضعیتی تعریف کرد که برق AC نمی‌تواند شرایط لازم و کافی برای عملکرد تجهیزات را فراهم سازد. تعریف پذیرفته شده از کیفیت لازم و کافی برق، توسط انجمن سازندگان تجهیزات کامپیوتری و تجاری ارائه شده و در این تعریف، ابعاد و مدت زمان بروز مشکلاتی توضیح داده شده که بر تجهیزات اطلاعاتی تاثیر می گذارد.

توزیع عمده‌ی برق

برق شهری که به طور عمده توزیع شده، شامل پایگاه‌های تولید برق وشبکه‌های انتقال برق فشار قوی می‌باشد.

مشکلات در این برق عمده، بر تعداد کثیری از کاربران تاثیر می‌گذارد. منشا این مشکلات عبارتند از:

  1. کمبود سوخت
  2. خطای انسانی
  3. خاموشی نیروگاه‌ها
  4. برنامه‌ریزی نادرست
  5. زلزله

آمار دسترسی به برق عمده به طور قابل توجهی متغیر است. به عنوان مثال، در یک جزیره‌ی کوچک، ممکن است برق عمده علت اصلی خاموشی و توقف عملکرد باشد. در غرب اروپا، ایلات متحده آمریکا و ژاپن، سیستم‌های برق شهری تحمل خطای بالایی دارند و قطع برق شهری ممکن است تنها یک بار در هر ده سال یا حتی کمتر، رخ دهد.

برق ناحیه

برق هر ناحیه شامل ایستگاه‌های انتقال برق و زیرمجموعه‌هایی است که برق یک ناحیه‌ی مشخص را تامین می‌کنند.

مشکلات در برق هر ناحیه، بر گروه‌های بزرگی از افراد مانند کل جمعیت یک شهر یا شهرستان، تاثیر می‌گذارد. این مشکلات ناشی از موارد زیر هستند:

  1. خرابی/فرسودگی تجهیزات
  2. اضافه‌ بار
  3. آب و هوا
  4. زلزله

آمار دسترسی به برق هر ناحیه نیز بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، در بعضی کشورها، اغلب از ایستگاه‌های متصل به هم با قابلیت پشتیبانی از هم در مواقع خرابی، برای تامین برق استفاده شده در حالی که در دیگر کشورها، از سیستمی با یک مسیر برق استفاده می‌شود. در سیستم‌های با قابلیت پشتیبانی در مواقع خرابی، با وجود دسترسی بالاتر، MTTR یا میانگین زمان تعمیر که بیانگر میانگین زمان مورد نیاز برای تعمیر یک خرابی در سیستم بوده، کوتاه‌تر است.

شبکه توزیع

شبکه‌ی توزیع برق همان شبکه‌ی محلی از کابل‌هایی است که برق ساختمان‌ها را تامین می‌کنند. این کابل‌کشی معمولا در خیابان‌ها اجرا شده و در بازه‌ی 5kV تا 30kV عمل کرده و شامل ترانسفورمرهایی در محل مصرف کاربر بوده که ولتاژ برق را به ولتاژ نهایی قابل استفاده تبدیل می‌سازد.

در بسیاری از مناطق، توزیع برق دلیل اصلی مشکلات است. این شبکه‌ی توزیع بسیار پیچیده بوده و در معرض عوامل متعددی است که می‌توانند باعث ایجاد مشکل شوند:

  1. یخ‌بندان
  2. درختان
  3. باد
  4. صاعقه
  5. تصادفات اتومبیل‌ها
  6. اضافه بار
  7. حیوانات
  8. حوادث ساخت و ساز
  9. زلزله
  10. طوفان

آمار مشکلات برق در شبکه‌های توزیع به شدت تحت تاثیر آب و هوای هر ناحیه است. در سیستم‌هایی که کابل‌های توزیع برق، زیر زمین اجرا شده باشد، از تاثیر این عوامل به طور محسوسی کاسته می‌شود. در بعضی موارد، در طراحی سیستم‌های توزیع محلی سطح بالایی از افزونگی پشتیبانی‌کننده در مواقع خرابی، در نظر گرفته می‌شود تا MTTR کاهش یافته و در نتیجه، دسترسی افزایش یابد.

تجهیزات مصرف کننده

سیستم‌های مصرفی برق شامل کابل‌های ساختمان، کلیدهای قدرت و ترانسفورمرهای داخلی ساختمان‌ها می‌باشد.

مشکلات برق که در سیستم مصرف کننده‌ی کاربر بروز کرده، ارتباطی به موقعیت جغرافیایی ندارد و تحت تاثیر عواملی است که اغلب در کنترل مشتری هستند. این عوامل عبارتند از:

  1. اضافه بار
  2. حوادث ساخت و ساز
  3. کارهای الکتریکی برنامه‌ریزی شده
  4. خطاهای کارشناس برق
  5. تنظیمات اولیه و راه‌اندازی تجهیزات بزرگ و سنگین
  6. اتصالات ضعیف در کابل‌ها

آمارها در ارتباط با مشکلات برق در سیستم‌های مصرفی حاکی از آنست که اکثر این مشکلات ناشی از تغییرات ساختمانی یا کابل‌کشی، ماهیت کسب و کار (کارگران صنعتی یا متخصص) و عمر ساختمان و کابل‌ها می‌باشد. در شرایطی که کیفیت برق تامین شده از سوی نیروگاه بالا باشد، مانند مناطق غرب اروپا، خاموشی و قطع برق اکثرا ناشی از مشکل در سیستم‌های مصرف کننده داخل تاسیسات مشتری می‌باشد.

توسعه‌ی مدل کمّی برای میزان دسترسی برق

با اظهار نظرهای کلی و کمّی در مورد دسترسی برق، نمی‌توان عملکرد در یک مکان مشخص را پیش‌بینی کرد زیرا تغییرات وسیع و گسترده است. اگرچه، با جمع‌آوری اطلاعاتی اساسی و محدود در مورد مکان مشتری مصرف‌کننده‌ی برق، و ترکیب این اطلاعات با داده‌های آماری موجود در زمینه‌ی کیفیت برق، می‌توان پیش‌بینی‌های منطقی در مورد کیفیت برق در مکانی مشخص به دست آورد. انواع داده‌های مورد نیاز در این زمینه، عبارتند از:

  1. موقعیت جغرافیایی
  2. نوع و عمر ساختمان
  3. ماهیت کسب و کار
  4. توزیع برق زیر یا روی زمین
  5. طرح‌های ساخت و ساز داخل ساختمان
  6. طرح‌های ساخت و ساز اطراف ساحتمان

با چنین اطلاعاتی، می‌توان شاخصه‌ای برای مکان مشتری تعریف کرد و با استفاده از داده‌های آماری موجود، درصد دسترسی به برق، دفعات بروز حوادث و توزیع آماری MTTR را پیش بینی کرد.

نتیجه‌گیری

در این متن، پایه و اساس منطقی در پیش‌بینی دسترسی برق در سیستم‌های اطلاعاتی توضیح داده شد. به دلیل تفاوت‌های عمده در سطح دسترسی به برق در میان مکان‌های مختلف، برای پیش بینی دسترسی برق به مشخصات مکان جغرافیایی و دیگر اطلاعاتی در مورد مکان توزیع برق نیاز است.

چنین مدل پیش‌بینی‌کننده‌ای را می‌توان در کنار مدلی از نحوه‌ی واکنش فرایندهای کسب و کار و بازیابی از مشکلات برق به کار گرفت تا بتوان پیامدهای‌ احتمالی کسب و کار در زمان بروز مشکلات برق را پیش‌بینی کرد.

درج دیدگاه

برای درج دیدگاه کلیک کنید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوال امنیتی *